QQ登录

只需一步,快速开始

登录 | 注册 | 找回密码

三维网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

展开

通知     

查看: 4206|回复: 4
收起左侧

[分享] 渗氮(软氮化)的常见缺陷

 关闭 [复制链接]
发表于 2006-6-23 22:31:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江西九江

马上注册,结识高手,享用更多资源,轻松玩转三维网社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
一、硬度偏低
9 k8 _% o, j# d0 Y9 ?- D  生产实践中,工件渗氮(软氮化)后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。造成硬度偏低的原因是多方面的:! m" z6 \& \- M" ~5 D

. p2 V" O0 D! [4 z/ F( d) }% T9 u2 D7 H0 C- ^$ H' {! X* T
设备方面:如系统漏气造成氧化;
# ]; U% w) q. f. o/ H# J/ B1 l$ `0 I. P6 \# n! ~
& F* i; o* O* P! b* ]
材料:如材料选择欠佳;+ @4 k. @& n- M9 r4 W. @/ K
% |* l5 t7 N" F0 m3 t
2 D, d+ W' @4 V% j2 @9 R7 k
前期热处理:如基体硬度太低,表面脱碳严重等;# v' {& q& Z0 T6 F9 o, a
+ o1 z/ y' l  o! B6 F% d& B

8 C" X; V* i6 q4 c: v: n+ V. d预先处理:如进炉前的清洁方式及清洁度。
8 n' ]% i& V/ V+ E& C; U' J' Q$ Z
1 v4 x; v: }1 K& z5 S3 S/ _
工艺方面:如渗氮(软氮化)温度过高或过低,时间短或氮势不足等等。
4 G4 ?, `7 _( I5 k! m- O( ~1 X) @) b% h% \
0 Y5 {+ k* ?' e
所以具体情况要具体分析,找准原因,解决问题。
! g/ a) f7 i& f二、硬度和渗层不均匀( _% Q  V) \# M+ o8 s& T1 O
  装炉方式不当;' q$ L4 O( @4 E& w( c% c; q% h
  d* j! B1 m/ M2 g

/ L; z" \- N* G# f气压调节不当;
+ R$ q" m% S3 k6 f
) H8 \# \$ p; a# h! y2 D8 Y. E
! ^" b+ R9 Q( s- u0 U. a0 M0 }+ Q& |温度不均;! E9 i9 z8 y8 e) |* [8 U3 G; ~
) e1 ?) l/ X, b% r0 Z) O3 `

; m% k1 ?% K5 D" V炉内气流不合理。8 `5 t. N3 F$ U9 O
" V% D" G. ~9 l% {6 F, {

! s1 V6 S: t# U, Y" S* N2 i5 n三、变形过大
3 c0 L/ Q+ w4 p: c1 S: n# P  变形是难以杜绝的,对易变形件,采取以下措施,有利于减小变形:/ E& ]0 O8 {8 y% v

. i$ V3 O. P. @6 Y2 A+ t; c9 x& Q( U2 P) J2 W! {
渗氮(软氮化)前应进行稳定化处理;! B% |, S) l+ i2 U9 J5 Z4 s9 W

( |% [7 {2 {+ e3 t9 P0 ]7 |7 w# f1 q
3 ^5 E' R! Q, P. ~" v渗氮(软氮化)过程中的升、降温速度应缓慢;6 S" A( u. g& J' f9 ^
' v! u; E2 m) f% f8 I
: F$ x  p6 ]! d, X9 |0 s8 u
保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。对变形要求严格的工件,如果工艺许可,尽可能采用较低的氮化(软氮化)温度。
3 M; }' D- E& X( N- L  |6 u9 S1 X; X& k四、处观质量差' i. @  Y' m1 \. |0 n$ |/ B
  渗氮(软氮化)件出炉后首先用肉眼检查外观质量,钢件经渗氮(软氮化)处理后表面通常呈银灰(蓝黑色)色或暗灰色(蓝黑色),不同材质的工件,氮化(软氮化)后其表面颜色略有区别,钛及钛合金件表面应呈金黄色。     3 |6 q/ _: r3 V" X# C  T" N
& I) [* g0 T* A) n1 |. J6 M* I: t
1 ~( M- i6 y' _+ l
五、脉状氮化物* a9 V$ F, L) y  U
  氮化(特别是离子氮化)易出现脉状氮化物,即扩散层与表面平行走向呈白色波纹状的氮化物。其形成机理尚无定论,一般认为与合金元素在晶界偏聚及氮原子的扩散有关。因此,控制合金元素偏聚的措施均有利于减轻脉状氮化物的形成。工艺参数方面,渗氮温度越高,保温时间越长,越易促进脉状组织的形成,如工件的棱角处,因渗氮温度相对较高,脉状组织比其它部位严重得多。

评分

参与人数 1三维币 +1 收起 理由
阿帕奇 + 1

查看全部评分

发表于 2006-6-27 17:54:53 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
早就想找这资料,但还不够详细。
发表于 2006-7-26 16:33:07 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
了解一下,增长见识了
发表于 2006-7-27 13:43:23 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
分析的挺全面!!!!
发表于 2006-9-28 11:26:40 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
氮化及軟氮化件的加工程序
# C/ q- B$ Q8 N4 ]/ u  氮化及軟氮化件的一般加工程序包括下列各項:: v" g" S% K6 M% j+ O8 n
 一、        原材料準備
' Z/ ^# [: @- J" K; [/ l! f$ v# J 二、        預備熱處理' h' d) u1 }, w7 p" F/ k
 三、        機械加工
+ p+ q# l. X$ [+ [% {5 k. V! t1 F 四、        氮化及軟氮化前準備: H$ R! P6 j; B1 k6 d; T3 N
 五、        氮化及軟氮化處理
( B* a( O3 p8 N6 l2 J# O, x) z/ r$ m2 E5 J1 M
  各項程序的主要工作內容及要求為:
* \( a# k9 S) Y; g5 v1 k$ A  B. z" j
. ]$ w+ b0 Q( ^* ], O4 _! f程序        項目        目的和要求
# e% X4 m( @, W  ?" z. h一、原材料準備        進行素材之鑄造、鍛造、衝壓、擠壓、銲接等加工程序        改變素材的形狀,以達到尺寸要求,並不允許有變形、裂紋等缺陷
! i& q5 c9 u' ]8 S# G5 R5 Y8 q二、預備熱處理        進行完全退火、正常化、調質等熱處理        改善材料之組織和性能、減少變形,為機械加工和氮化及軟氮化處理作準備
$ N% ]  i2 R# S* V: y3 Z三、機械加工        進行工件切削及磨削加工        去除工件表面之脫碳層及各種有害缺陷,必要時可在粗加工後精加工前,增加消除應力退火處理,以保證零件精度
8 d$ c/ H0 ]! h四、氮化及軟氮化前之準備        進行工件之表面品質檢查及必要之清理;進行不欲氮化及軟氮化部位之防止氮化及軟氮化處理        清除工件表面之氧化皮、銹斑和油垢依客戶要求之部位做好防氮化及軟氮化處理
% k* R, x* k. L* _5 y; k五、氮化及軟氮化        依製程條件進行氮化及軟氮化處理        達到規範或客戶對於氮化及軟氮化工件硬度,硬化深度等特性要求
& [3 \/ L; A6 v8 s- `( g7 y/ b氣體氮化及氣體軟氮化的操作) W& m3 Y' g" R1 Z3 J! B+ e. l
 一、        氣體氮化的操作
+ W" X- Z* i/ @& n! A! b: t1 g0 [        氣體氮化可分為下列幾個階段:
. X0 d, \: _# w/ V(一)        準備工件* p; S( u% ?* F2 a! n) ]3 Q4 J* ?
(二)        裝爐# S' {) U" f% r( k6 j9 @: V
(三)        升溫/ D) T4 U, G0 T) @2 ]
(四)        保溫/ N2 m- W& B" A4 a  d
(五)        出爐* @. \$ @3 \& {
(六)        異常處理/ V$ O' y! [$ z" v; Y
- V" N9 T) k, g% N. ~+ G' o
        各階段的操作要點為:
5 j/ N$ i! F6 f; E+ a! d. d0 Z(一)        準備工件
8 z7 m) O: L  F# O- Z& @: M1.        將清理乾淨的工件及隨爐試片牢固地安放或吊掛在夾治具上,工件間應保持適當的距離,以確保氨分解氣氛循環流通和爐罐內溫度均勻。+ w0 i+ v2 R: V! v  r- H
2.        隨爐試片應放在能反映及代表工件氮化品質的位置上。. k' j. _, b+ {( S/ W
3.        對於不銹鋼等表面有鈍化膜之待處理件,應經細砂噴砂或其它有效方法處理去除鈍化膜,以獲得新鮮的表面並於裝夾具後立即裝爐。0 |2 k0 [5 s( y0 g
4.        氮化用夾治具應堅固可靠,並定期更換,以防止夾治具突然脆斷之問題的發生。
7 f  M/ F, h8 H+ c(二)        裝爐6 ~8 m4 x3 a. Q
1.        將裝好工件的夾治具平穩地裝入爐中,接通氨氣管路,蓋上保溫爐蓋。! N$ s2 E8 z" }7 v7 M$ W; B
2.        檢查氨氣管道是否暢通,以及有無洩漏, _! N  V$ i+ O8 P
        一般而言,爐蓋密封處和管道接頭是最容易發生氨氣洩漏的地方;由於氨氣有臭味,所以一旦有洩漏的情形發生時很容易就可聞到其臭味;當發覺有氨氣洩漏的情形發生時,可利用下列兩種方法,確認發生漏氣的地方,並進行重新密封或進行必要之管路及接頭更換措施:
$ x0 F8 K( }; v2 G' \1 O(1)        利用蘸有鹽酸的玻璃棒,在可能發生漏氣的地方附近移動,當有氨氣洩漏出時,由於氨氣遇到鹽酸會形成氯化銨,所以會產生白霧,如此便可確認發生漏氣的地方。5 ]* k3 p) p% p/ a0 ?8 L$ u
(2)        採用紅色的石蕊試紙或黃色的pH廣用試紙,將其浸水濕潤後貼在玻璃棒上,在可能發生漏氣的地方移動,當碰到氨氣時,試紙就會變色,紅色的石蕊試紙會變成藍色,而黃色的pH試紙變亦會成藍色。) P# n  t/ N8 ?9 `

6 N* K) }6 X; {3 ]6 |7 C9 w1 [" ^3.         檢查及確認電路和測溫儀表、氨分解率測定儀、流量計和壓力計等各種相關儀表是否正常運作。0 R( `2 j7 a/ F0 c6 i! p  r9 }, |
(三)        升溫' e/ r" v" d& u1 J: D1 N" z% I
        首先向爐罐內通入氨氣,將爐內空氣驅除,然後使爐子緩慢升溫,並逐漸增加氨氣流量。" _" Q4 O: T" ^( r3 z4 @
(四)        保溫1 a8 r: `- T! V; I
1.        保溫階段,可依工件對尺寸精度、表面硬度、氮化深度以及製程時間等因素而有三種選擇:
) b) x# R" p8 C(1)        一段氮化  
$ ^& S8 i8 T) J0 H8 Z又稱為等溫氮化,其氮化溫度在整個處理過程中不變化,早期此法應用最為廣泛,其一般的氮化溫度是480~530℃,保溫時間一般60~70小時,有時可放寬到50~100小時,主要視氮化深度的要求而定。
* k* Z' ]; k1 z2 d        通常而言經一段氮化處理後,工件的表面硬度約為HV950~1200,其主要的特點為氮化深度較淺,工件變形小,但氮化速度慢,處理時間長,較適於尺寸精度要求高的工件之處理。
- N# e# G+ w% y
; W2 ]3 z( a9 \, Z; g( }  G. U$ l6 n1 C" x8 ]
(2)        兩段氮化  & g2 u. K. c, @
為了加快氮化速度,及獲得更深的氮化深度,可採用本方法,先在510℃保溫,再升高到530~540℃保溫,兩段的保溫時間可以相同也可以後段略長。0 E& d( m8 J( Q/ y' s

/ {( z% k( P8 j" E8 T2 Z. ~& Z' I- c8 @3 L# f8 ]
        本方法所獲得的工件表面硬度較一段氮化法所得者低HV30~50,但保溫時間則比一段氮化縮短了1/3左右,適用於要求較深的氮化深度及批量較大的工件。
& b0 K5 S9 e3 L7 N: U6 F- w7 K2 n
1 E3 g- G; v2 N7 \& _% X4 N$ Q7 \(3)        三段氮化  
" m5 @% m8 z- q本方法係在510℃保溫後升高到550~560℃保溫,再降溫到520~530℃保溫;保溫時間大約各佔1/2。本方法所獲得的工件表面硬度與兩段氮化相似,氮化速度快,但由於處理溫度略高,所以工件變形略大,較適合於對尺吋精度要求不高的工件之
: ^* x3 L$ x2 H4 k1 v2 a5 s
! O2 p3 ~2 T3 ~: y8 m* R        以上三種方法,在保溫結束後都應進行退氮處理,以降低氮化層脆性,一般係將排氣閥關小或關閉,並將進氣閥關小,以減少進氨量,使爐內氨分解率高達85%以上。在滲氮溫度保持2~4小時,如此可減少工件表面氮濃度而減少氮化層脆性。
2 i5 H' t7 G* e" Q; I+ a        每30~60分鐘應測定並記錄氨分解率一次,並且記錄是否有其它異常情況發生。+ t3 w; ^0 K4 V
(五)        出爐
$ p1 k4 \; v, g' p0 d1.        氮化處理完畢後,將工件留在爐內緩冷至200℃以下出爐,在此之前,爐內應保持正壓,以防止空氣洩入;也可將爐罐吊至爐外,加速冷卻,但罐內仍應保持正壓,以免工件表面因氧化而成藍色。
) a+ L3 `2 M( M( V" K- v2.        將夾具平穩地吊出爐罐並避免碰撞工件,以免造成脆的氮化層剝落或工件損傷。
# c/ O7 C" W% [# q1 M! x3.        出爐後即可小心的將工件及隨爐試片取下。
& U/ O  Q6 g# `(六)        異常處理
9 i+ ]# [$ `4 L( `# q* e4 B        氮化處理過程中如發生停電等異常事故,仍應繼續不斷地向爐罐正常通入氨器,不可停止,待繼續供電後,再升溫至氮化及溫度,並適當延長保溫時間以確保證氮化及件之品質。3 X  r/ _. [8 ]! i& K, D( n' g+ V
7 c5 P* V0 a& H$ b; E' E* H+ ^
# m) ^) \$ ]( c1 P- U
氣體軟氮化的操作
* W. t# I, M- H, Y  t0 ]! I  氣體軟氮化可在氣體滲氮爐內進行,滲劑可以根據不同的材料和性能要求選用不同配比滴入滲氮爐中,並可隨時改變其滴量,以達到靈活調整爐氣成分和活性的目的。. ~4 Y( k% v. n: {2 ^( a$ k7 {+ r
 一、        常用氣體軟氮化滲劑有:
0 \1 m- F2 e4 h, E( j! Y(一)        氨氣 (50%) +醇類 (甲醇或乙醇)(50%)( Z! O/ n' v5 Z. H
(二)        氨氣 (50%)+吸熱式氣體 (50%)! T$ u8 B7 g4 S7 Y' v
(三)        尿素 (100%) 熱分解
( z6 n% C! `* W, H  o3 L(四)        含氮碳有機液體熱分解
发表回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则


Licensed Copyright © 2016-2020 http://www.3dportal.cn/ All Rights Reserved 京 ICP备13008828号

小黑屋|手机版|Archiver|三维网 ( 京ICP备2023026364号-1 )

快速回复 返回顶部 返回列表